گازهای صنعتی

گاز استیلن ، گازی بی‌رنگ و در دمای معمولی و فشار 1 اتمسفر بشدت آتش‌گیر و با بویی شبیه بوی سیر می‌باشد. این گاز در سال 1836 توسط «ادموند داوی» کشف شد. در هوا به‌شدت و با شعله‌ای درخشان می‌سوزد. مخلوط استیلن و هوا بسیار منفجر شونده است؛ بنابراین آن را به‌صورت محلول در استون و به همراه مواد متخلخل ذخیره و حمل می‌کنند. انرژی شیمیایی بالای استیلن به علت بند سه‌گانه C≡C آن می‌باشد.

استیلن گازی است هیدروکربنی، بدون رنگ و با بوی نافذ (شبیه بوی سیر) که در دمای ذوب آن منفی 88 درجه سانتی‌گراد و دمای جوش آن منفی 28 درجه سانتی گراد می‌باشد. این گاز در الکل و استون قابل‌حل بوده و به‌صورت خیلی کم در آب نیز حل می‌شود. استیلن قابل اشتعال است و به‌صورت آزاد در دمای 335 درجه سانتی گراد به‌خودی‌خود مشتعل می‌شود. این گاز به دلیل تولید دمای زیاد در زمان سوخت (حدود 2700 درجه) بهتر از LPG برش‌کاری نموده و نیازی به عملیات تمیزکاری سطح بعد از برشکاری ندارد.
استیلن دارای 2 دسته گرید صنعتی (98% استیلن که درصد فسفین با هیدروژن سولفاید(H2S) بیش از 0?05% نیست) و گرید آزمایشگاهی (با خلوص بیش از 99?5%) می‌باشد.

کپسول‌های استاندارد استیلن دارای گنجایش معادل چهل لیتر بوده و در آن‌ها استیلن را با فشار 15 بار پر می‌کنند. برای پیشگیری از تجزیه استیلن و خطر انفجار در این فشار بالا لازم است که فضای داخل کپسول را از مواد متخلخل پرکرده و علاوه بر آن استیلن را در مایعی حل نمایند.
برای این منظور از استون استفاده می‌شود زیرا مایع استون، استیلن را به مقدار زیادی در خود حل می‌نماید. یک لیتر استون قادر است که در درجه حرارت 15 درجه سانتی گراد و فشار یک بار به ‌اندازه 25 لیتر استیلن را در خود حل کرده و خاصیت دیگر آن این است که متناسب با افزایش فشار مقدار بیشتری استیلن را در خود حل می‌نماید با این ترتیب در فشار 15 بار و باوجود 12 لیتر استون به‌اندازه 4500 لیتر استیلن را در کپسول جا داده‌اند.

پیرولیز استیلن در دمای بالاتر از 400 درجه سانتی‌گراد شروع می‌شود و عمده‌ترین محصول این فرآیند دیمر وینیل استیلن(C4H4) و بنزن می‌باشد. در دمای بالاتر از 900 درجه سانتی‌گراد مهم‌ترین فراورده دوده می‌باشد. استیلن با استفاده از کاتالیزورهای فلزی نرم مانند Pt، Ni و… به اتیلن و سپس به اتان احیا می‌شود. با واکنش با آب در مجاورت اسیدسولفوریک و سولفات، وینیل الکل ناپایدار تولید می‌کند که سپس به اتانول تبدیل می‌شود.

در اثر واکنش با کلر، تتراکلرواتان تولید می‌کند که بسیار سمی است. این ترکیب در حضور باز HCL ازدست‌داده و به تری کلرواتیلن تبدیل می‌شود که به‌عنوان حلال برای چربی‌ها، نفت، رزین و لاک بکار می‌رود. استیلن در اثر تماس با فلز نقره و مس به‌صورت خطرناک و انفجاری واکنش داده و ترکیب استیلید نقره یا مس ایجاد می‌کند. به علت خطرناک بودن این واکنش استیلن نباید با مس و نقره تماس داشته باشد و واکنش تولید استیلید در محلول‌های آبی نمک‌های نقره و مس انجام می‌شود. این واکنش گاهی برای شناسایی استیلن بکار می‌رود. استیلن به علت داشتن بند سه‌گانه سیرنشده در واکنش‌های افزایشی فراوانی شرکت می‌کند.

استیلن خالص گازی بی رنگ با بوی مطبوع است. همانطور که از کاربید کلسیم تهیه می شود، معمولاً آثاری از فسفین دارد که بوی نامطبوع سیر ایجاد می کند. با آزاد کردن گرما، استیلن می تواند به عناصر آن تجزیه شود. تجزیه بسته به شرایط ممکن است باعث انفجار شود یا نشود. استیلن خالص تحت فشار بیش از 15 پوند در اینچ مربع یا به صورت مایع یا جامد به شدت منفجر می شود.

مخلوط هوا و استیلن در محدوده وسیعی قابل انفجار است، از حدود 2.5 درصد در استیلن تا حدود 12.5 درصد استیلن در هوا. وقتی استیلن با مقدار صحیح هوا سوزانده می شود، یک نور خالص و سفید می دهد و به همین دلیل در یک زمان برای روشنایی در مکان هایی که نیروی الکتریکی در دسترس نبوده است، استفاده می گردد، به عنوان مثال، شناورها، لامپ های معدنچی و علائم جاده ای. احتراق استیلن مقدار زیادی گرما تولید می کند و در یک مشعل که به درستی طراحی شده است، شعله اکسی استیلن به بالاترین درجه شعله (3،300 درجه سانتیگراد) از هر مخلوط شناخته شده گازهای قابل احتراق می رسد.